熱力學(xué)第二定律及發(fā)展與應(yīng)用(編輯修改稿)
2024-10-03 11:33 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 性完全可以推導(dǎo)出另一種表述的正確性。一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)，從某一狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)過某一過程達(dá)到另一狀態(tài)。若存在另一過程，能使系統(tǒng)與外界完全復(fù)原，則原來(lái)的過程稱為“可逆過程”。反之，如果用任何方法都不可能使系統(tǒng)和外界完全復(fù)原，則稱之為“不可逆過程”?？赡孢^程是一種理想化的抽象，嚴(yán)格來(lái)講現(xiàn)實(shí)中并不存在。大量事實(shí)告訴我們：與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)際宏觀過程都是不可逆過程。開爾文從熱功轉(zhuǎn)換的角度表述了第二定律：不可能從單一熱源吸取熱量使之完全轉(zhuǎn)變?yōu)楣Χ划a(chǎn)生其它影響。也就是說：自然界中任何形式的能都可以變成熱，而熱卻不能在不產(chǎn)生其他影響的條件下完全變成其他形式的能。德國(guó)物理學(xué)家克勞修斯從熱量傳遞的方向性角度，提出了熱力學(xué)第二定律的另一種表述：熱量可以自發(fā)地從較熱物體傳遞至較冷物體，但不能自發(fā)地較冷物體傳遞至較熱物體。在自然條件下這個(gè)轉(zhuǎn)變過程是不可逆的，要使熱傳遞方向倒轉(zhuǎn)，只有靠消耗功來(lái)實(shí)現(xiàn)。 熱力學(xué)第二定律的含義熱力學(xué)第二定律，熱力學(xué)基本定律之一，內(nèi)容為不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響；不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響；不可逆熱力過程中熵的微增量總是大于零。熱力學(xué)第二定律，也可以確定一個(gè)新的態(tài)函數(shù)——熵。可以用熵來(lái)對(duì)第二定律作定量的表述。第二定律指出在自然界中任何的過程都不可能自動(dòng)地復(fù)原，要使系統(tǒng)從終態(tài)回到初態(tài)必需借助外界的作用，由此可見，熱力學(xué)系統(tǒng)所進(jìn)行的不可逆過程的初態(tài)和終態(tài)之間有著重大的差異，這種差異決定了過程的方向。在孤立系統(tǒng)內(nèi)對(duì)可逆過程，系統(tǒng)的熵總保持不變；對(duì)不可逆過程，系統(tǒng)的熵總是增加的。這個(gè)規(guī)律叫做熵增加原理。這也是熱力學(xué)第二定律的又一種表述。3 熱力學(xué)第二定律的應(yīng)用(1)熱力學(xué)第二定律是宏觀規(guī)律，對(duì)少量分子組成的微觀系統(tǒng)是不適用的。(2)熱力學(xué)第二定律適用于“絕熱系統(tǒng)”或“孤立系統(tǒng)”，對(duì)于生命體是不適用的。早在1851年開爾文在敘述熱力學(xué)第二定律時(shí)，就曾特別指明動(dòng)物體并不像一架熱機(jī)一樣工作，熱力學(xué)第二定律只
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